[发明专利]对结构进行振动-声学分析的系统和方法

权利要求书

1.一种在对响应谐波激励的结构进行振动-声学仿真的计算机系统中执行的方法，其特征在于，所述方法包括：

通过安装在计算机系统中的应用模块，定义结构的有限元分析模型以表示结构的质量、阻尼和硬度特性；

通过所述应用模块，使用模态叠加技术响应于一频率范围内的一组谐波激励，获得所述有限元分析模型中感兴趣的一组节点处的采用速度谱形式的一组稳态动力响应；以及

通过所述应用模块，使用声学数值处理将从速度谱得到的节点速度作为边界条件，计算一些所需位置的声场响应，其中所述一组节点直接影响所述声场响应以协助用户改进结构设计。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得一组稳态动力响应进一步包括：通过所述应用模块，使用质量和硬度对结构进行模态分析，以获得一组固有振动频率和对应振动模态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当结构有非线性行为时，使用间歇性的模态分析取代所述模态分析。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述非线性行为包括预应力条件。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述一组固有振动频率包括对稳态动力响应产生重要影响的最低模态。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过累加从所有一组振动模态包括阻尼效应获得的贡献来实现所述模态叠加技术。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个节点速度包括振幅和相位角。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述声学数值处理基于亥姆霍兹方程和边界元法。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述声学数值处理基于瑞利法。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算一些所需位置的声场响应是在一组不同频率而没有插值的情况下进行的。

11.一种含有指令的计算机可读介质，其特征在于，所述指令用于控制计算机系统通过以下方法对响应谐波激励的结构进行振动-声学仿真：

通过安装在计算机系统中的应用模块，定义结构的有限元分析模型以表示结构的质量、阻尼和硬度特性；

通过所述应用模块，使用模态叠加技术响应于一频率范围内的一组谐波激励，获得所述有限元分析模型中感兴趣的一组节点处的采用速度谱形式的一组稳态动力响应；以及

通过所述应用模块，使用声学数值处理将从速度谱得到的节点速度作为边界条件，计算一些所需位置的声场响应，其中所述一组节点直接影响所述声场响应以协助用户改进结构设计。

12.一种用于对响应谐波激励的结构进行振动-声学仿真的系统，其特征在于，所述系统包括：

用于存储至少一个应用模块的计算机可读代码的主存储器；

连接到所述主存储器的至少一个处理器，所述至少一个处理器执行所述主存储器中的所述计算机可读代码，使得所述至少一个应用模块通过以下方法执行操作：

定义结构的有限元分析模型以表示结构的质量、阻尼和硬度特性；

使用模态叠加技术响应于一频率范围内的一组谐波激励，获得所述有限元分析模型中感兴趣的一组节点处的采用速度谱形式的一组稳态动力响应；以及

使用声学数值处理将从速度谱得到的节点速度作为边界条件，计算一些所需位置的声场响应，其中所述一组节点直接影响所述声场响应以协助用户改进结构设计。